基于脉象信息融合的动脉粥样硬化性心血管疾病发病风险评估模型研究

Research on the risk stratified assessment model of atherosclerotic cardiovascular disease based on pulse image information fusion

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摘要目的:探讨基于压力脉搏波与光电容积脉搏波信息融合的脉象参数在动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)发病风险分层评估中的应用价值,为ASCVD发病风险评估提供新的思路与方法.方法:运用压力-光电多源传感器脉象仪采集ASCVD不同发病风险人群的桡动脉压力脉搏波和指端光电容积脉搏波,基于压力脉搏波提取时域特征参数,融合光电容积脉搏波提取血液动力学特征参数;运用非参数检验对ASCVD不同风险人群时域特征和血液动力学特征进行组间比较;基于不同的特征组合,运用随机森林(RF)算法分别建立不同的ASCVD发病风险分层评估模型,计算模型评价准则准确率、精准率、召回率、F1-score,比较模型的性能.结果:ASCVD不同风险分层人群时域特征参数T、T1、T4、T5、H3/H1、H4/H1、T1/T、T4/T、W1、W2、W1/T、W2/T和血液动力学参数R、L、C、Pm组间比较差异具有统计学意义(P＜0.01);运用RF算法,基于时域特征和血液动力学特征建立的ASCVD发病风险评估模型获得较好的性能,其准确率为82.05％、平均召回率为80.95％、平均精确率为80.69％、平均F1-score为80.62％.结论:基于压力脉搏波和光电容积脉搏波信息融合可以获取更丰富的心血管信息,提高ASCVD发病风险分层模型的性能,基于多源信息融合的脉诊检测技术有望为ASCVD发病风险评估与监测提供新的工具.

作者张春柯 ^[1] 郭睿 ^[1] 颜建军 ^[2] 周扬 ^[3] 武文杰 ^[1] 王忆勤 ^[1] 燕海霞 ^[1] 刘聪颖 ^[4] 张叶青 ^[5] 学术成果认领

作者单位上海中医药大学中医学院,上海 201203;上海市健康辨识与评估重点实验室,上海 201203 ^[1] 华东理工大学机械与动力工程学院,上海 200237 ^[2] 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院,上海 200437 ^[3] 上海中医药大学中医学院,上海 201203 ^[4] 上海中医药大学附属市中医医院,上海 200071 ^[5]

关键词动脉粥样硬化性心血管疾病风险评估压力脉搏波光电容积脉搏波时域参数血液动力学参数多源信息融合 Atherosclerotic cardiovascular disease(ASCVD)Risk assessment Pressure pulse wave Photoconductive wave Time-domain parameters Hemodynamic parameters Multi-source information fusion

栏目名称 研究报告

发布时间 2024-09-18

基金项目

国家自然科学基金 上海科学技术委员会医疗器械领域项目